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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Relé de controle de carregamento eletrônico. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Automóvel. Baterias, carregadores Todo entusiasta de automóveis deseja controlar de forma mais completa o estado do sistema de alimentação do carro. Tanto a sobrecarga como a subcarga da bateria afetam negativamente a sua “saúde”, reduzindo a já curta vida útil do dispositivo de armazenamento de energia. Este artigo é dedicado a garantir condições ideais de operação da bateria. Um elemento de monitoramento do desempenho do sistema bateria-gerador-relé-regulador (estabilizador de tensão integrado), via de regra, é um relé de controle de carga. A experiência operacional dos carros clássicos Zhiguli mostra que é possível melhorar o conteúdo informativo da luz avisadora substituindo o relé PC702 padrão pela sua versão eletrônica. Uma análise dos dispositivos de controle publicada nas páginas da revista Radio nos últimos 75 anos não revelou uma opção adequada em todos os aspectos. Ainda assim, parece ideal ter um em que a luz avisadora no painel de instrumentos, além da falta de carga, também indicasse excesso de tensão no sistema de alimentação O dispositivo levado ao conhecimento dos leitores difere dos conhecidos pela completa intercambialidade estrutural e elétrica com o relé PC702, rápida instalação e desmontagem. Implementa um princípio misto de monitoramento do estado da rede de bordo do veículo. A ausência ou presença de carga da bateria é determinada não pelo nível de tensão, mas pela ausência ou presença de corrente de carga. É exatamente assim que funciona o relé PC702. Este princípio oferece algumas vantagens: garante a simplicidade e confiabilidade do dispositivo, não há necessidade de determinar e definir o limite de resposta e é praticamente independente da temperatura, o que é importante para unidades de medição. O monitoramento de sobretensão é tradicional, utilizando um sensor de tensão máxima (MVS). O relé de controle de carga pode ser dividido funcionalmente nos seguintes componentes (ver diagrama de circuito): sensor de corrente de carga com amplificador de tensão - R1-R3, VT1; DMN - R5-R7, DA1; gerador de pulsos - C2, R8, DD1.1; amplificador de corrente - VT2; inversor de buffer - DD1.2-DD1.4.
Quando os contatos da chave SA1 “Ignição” estão fechados (o motor não dá partida ou está funcionando em baixas velocidades), o transistor VT1 permanece fechado, pois uma leve corrente reversa flui em seu circuito base a partir dos diodos VD2, VD4, VD6 do bloco gerador. Portanto, a tensão no capacitor C1 e na entrada inferior do gatilho Schmitt DD1.1 é praticamente zero. DMN é um comparador de tensão feito em um diodo zener controlado DA1 (TL431ILP, análogo doméstico do KR142EN19 [1]). O diodo zener é fechado porque em seu terminal de controle a tensão retirada do divisor R5R6 é menor que a tensão de referência interna (é igual a 2,5 V). Portanto, o capacitor C2 através do diodo de bloqueio VD1 do dispositivo é carregado quase até a tensão de alimentação. O gerador de pulsos está inibido e sua saída está alta. A saída do buffer DD1.2-DD1.4 está baixa, o transistor VT2 está aberto e saturado. A luz indicadora HL1 está acesa, indicando a ausência de corrente de carga da bateria. À medida que a rotação do motor aumenta, a tensão gerada pelo gerador G1 do veículo aumenta. Assim que ultrapassar a tensão da bateria, os diodos da ponte trifásica VD1-VD6 da unidade geradora se abrem. Uma corrente pulsante aparece no circuito base do transistor VT1. Como resultado, uma sequência de pulsos com ciclo de trabalho variável é formada em seu coletor. A integração do capacitor C1 produz um componente DC. Assim que seu valor ultrapassar aproximadamente dois terços da tensão de alimentação do microcircuito, o gatilho Schmitt DD1.1 mudará para o estado oposto. Como resultado, o transistor VT2 fecha e a lâmpada HL1 desliga. Observe que de acordo com a lógica de operação em ambos os modos descritos, o dispositivo não difere do relé PC702. A operação no terceiro modo depende do nível de tensão na rede de bordo. Se um estabilizador com compensação de temperatura, semelhante a [2, 3], estiver instalado no carro, então o limite superior de controle pode ser considerado igual a 15,5... 16 V. Ao usar um regulador de relé convencional (estabilizador) 121.3702, este limite pode ser reduzido para 14,5.. .15 V. Ao atingir o limite selecionado, o DMD é acionado e a tensão no ânodo do diodo de bloqueio VD1 diminui para aproximadamente 2 V. O capacitor carregado C2 fecha o diodo VD1, removendo o bloqueio do gerador de pulsos. O capacitor C2 começa a descarregar através do resistor R8 e da saída do gatilho Schmitt DD1.1. Assim que a tensão do capacitor, diminuindo, atingir um terço da tensão de alimentação do microcircuito, o gatilho DD1.1 irá comutar e um nível alto aparecerá em sua saída. O capacitor começará a carregar novamente através do resistor R8 da saída do gatilho - o gerador começará a produzir pulsos retangulares. Como resultado, o transistor VT2 abrirá e fechará periodicamente, a lâmpada HL1 piscará, sinalizando mau funcionamento do equipamento elétrico, causando excesso de tensão na rede de bordo. A utilização de microcircuitos com gatilhos Schmitt se deve à sua boa imunidade a ruídos devido à característica de “histerese”. Os elementos HL2, R11 formam um indicador duplicado. Não é necessário, mas ajudará se a lâmpada HL1 queimar. No relé, em vez de KT502A, qualquer transistor pn-p de silício pode funcionar e, em vez de KT973A, qualquer estrutura composta de silício pn-p com uma corrente de coletor permitida de pelo menos 2A pode funcionar. É aconselhável não substituir o microcircuito KR1561TL1 por outro devido à sua maior capacidade de carga. Ao escolher um microcircuito DA1, você deve ter em mente que a faixa de temperatura operacional do diodo zener TL431ILP (e suas variedades padrão industrial) é de -40 a +80 °C; para o analógico doméstico KR142EN19 - de -10 a +70 °C. O relé é montado em uma placa de circuito impresso de 47x29 mm em textolite ou getinax de 1 mm de espessura. As conexões são feitas com fio MGTF com seção transversal de 0,07 mm2 e maior corrente - 0,35 mm2. A placa é fixada à placa getinaks do relé PC702 por meio de duas buchas plásticas. Para instalar um análogo eletrônico é necessário alargar a carcaça metálica do relé, retirar o relé eletromagnético executivo da placa, encurtar o pino 3 para 5...87 mm Soldar os condutores flexíveis nos pinos 30/51, 85 e 87 . Conecte o fio comum do análogo eletrônico do relé a uma caixa metálica para garantir o contato durante a instalação com a carroceria do carro. Depois de instalar a placa na caixa, role-a novamente em todo o perímetro. Para verificar o funcionamento do relé, é necessária uma fonte de tensão constante ajustável de 10 a 16 V com corrente de saída de até 1,5 A. O terminal positivo da fonte é conectado ao pino 87, o terminal negativo é conectado ao comum arame. Uma lâmpada indicadora de automóvel AA30-51 está conectada ao pino 12/3. Ao alterar a tensão de alimentação de 10 para 14 V, a lâmpada acende. Conecte o pino 85 através de um resistor com resistência de 51...100 Ohms ao fio comum - a lâmpada deve apagar. Em seguida, a tensão de alimentação aumenta gradualmente e a lâmpada liga e desliga. A "histerese" da tensão limite geralmente não excede 20 mV. Da mesma forma que foi descrito, verifique o funcionamento do relé do carro. Ligue a ignição - a lâmpada indicadora no painel de bordo acende e brilha continuamente. Dê partida no motor e, no modo de marcha lenta, observe que a lâmpada se apaga. Os condutores adequados aos terminais 15 e 67 do relé-regulador são conectados entre si, previamente retirados dos pinos. Aumente cuidadosamente a rotação do motor e, dependendo da carga da rede de bordo, controle o funcionamento pulsado da lâmpada com frequência de vários hertz (depende das classificações dos elementos R8, C2). Literatura
Autor: V. Khromov, Krasnoyarsk
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